|
|
|
Hankekoodi: A71964
Hankkeen nimi: Viilun modifiointi
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.8.2016 ja päättyy 31.7.2018
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Etelä-Savon maakuntaliitto
Hakijan virallinen nimi: Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 2472908-2
Jakeluosoite: Patteristonkatu 3
Puhelinnumero: 01535561
Postinumero: 50100
Postitoimipaikka: Mikkeli
WWW-osoite: http://www.xamk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: KONTINEN KATI ANNELI
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Tutkimuspäällikkö
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: kati.kontinen(at)xamk.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 050 4666656
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Viilun modifiointi -tutkimushankkeen tavoitteena on kehittää kemiallinen puun käsittelymenetelmä tuoreeseen viiluun, jotta puun palo-ominaisuuksia saadaan pienennettyä pysyvästi. Palonestokemikaaleina käytetään muun muassa piipohjaisia yhdisteitä, suolojen seoksia ja ureapohjaisia aineita. Puu on erinomainen rakennusmateriaali sen kestävyyden ja keveyden ansiosta. Puu on kuitenkin palavaa materiaalia, eikä sitä sen takia voida käyttää kaikissa kohteissa. Tämän vuoksi rakenteissa puu suojataan usein muilla materiaaleilla. Paras kuitenkin olisi, että puuta voitaisiin käyttää myös pintamateriaalina sen monien hyvien ominaisuuksien vuoksi.
Puun palo-ominaisuuksia voidaan muokata erilaisilla pintakäsittelyaineilla tai kyllästeillä.
Tutkimushankkeessa testataan lupaavien aineiden soveltuvuutta palonestoon puulle ja erityisesti sovelletaan palonestoa viilupohjaisiintuotteisiin. Käytettävät aineet tulevat reagoimaan puun kanssa, joten palonsuoja tulee olemaan pysyvä. Nämä aineet täyttävät myös yritysten tiukat ympäristöstandardit, terveydelle eikä ympäristölle haitallisia aineita käytetä modifiointiin.
Tutkimukselliset toimenpiteet toteutetaan viidessä työpaketissa, jotka ovat:
1. Modifiointiprosessin optimointi pienillä koekappaleilla – haetaan oikea menetelmä palosuoja-aineiden kiinnittymiseksi puun rakenteeseen.
2. Modifioitujen koekappaleiden analysointi 1 – tunkeuman, pinnan rakenteen ja liimausominaisuuksien testaus pienistä koekappaleista.
3. Modifioitujen koekappaleiden analysointi 2 – soluseinämien muutoksien, palonsuojauksen ja mekaanisten ominaisuuksien testaus pienistä koekappaleista.
4. Modifiointi suurilla viiluarkeilla – palosuojaukseen parhaiten soveltuvien menetelmien kokeilu viiluarkeille.
5. Vanerin valmistus modifioiduista viiluarkeista sekä levyn ominaisuuksien testaus – mekaaniset ominaisuudet, turpouma, käsittelyaineen huuhtouma, hometestaus sekä palo-ominaisuudet.
Tutkimus tehdään Aalto-yliopiston puunjalostustekniikan laitoksen ja Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun puulaboratorion yhteistyönä. Molemmat tahot ovat tehneet pitkään tutkimusta puun modifioinnista.
Mikkelin ammattikorkeakoulun puulaboratorion uudella kuumakyllästyslaitteistolla tehdään myös tuotantomittakaavan testaukset tulosten varmentamiseksi. Tulokset hyödyttävät viilupohjaisia puutuotteita valmistavia yrityksiä. Hankkeessa on mukana Metsä Wood (Metsäliitto Osuuskunta), Stora Enso Wood Products Oy Ltd sekä UPM-Kymmene Wood Oy. Hankkeen tulokset tullaan julkaisemaan alan lehdissä, seminaareissa ja konferensseissa.
Parhaassa tapauksessa hankkeen tuloksena saadaan toimiva käsittelyaine puutuotteiden palo-ominaisuuksien parantamiseen. Hankkeen tulosten pohjalta puutuoteteollisuuden yritykset voivat kehittää omia tuotteitaan ja luoda uusia käyttömahdollisuuksia puutuotteille. Hanke hyödyttää Itä-Suomen alueen lisäksi koko Suomen puutuote- sekä rakennusteollisuutta.
Kohderyhmiä ovat viilupohjaisiatuotteita valmistavat puutuoteteollisuuden yritykset. Menetelmien käyttökohteista mahdollista laajentaa sahatavaraan, mutta niihin on yleisesti vaikeampi imeyttää aineita suurempien dimensioiden takia.
Välillisenä kohderyhmänä ovat paloneston kemikaalien valmistajat sekä rakennustuote- ja rakennusteollisuus.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 160 368
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 147 603
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 203 897
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 188 138
Maakunnat: Uusimaa, Etelä-Savo
Seutukunnat: Mikkelin, Helsingin
Kunnat: Espoo, Mikkeli
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 8 | 5 |
| Tutkimustulosten perusteella voidaan suunnitella kestävämpiä ja turvallisempia tuotteita, joiden käyttöikä on pidempi | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 5 | 5 |
| Puutuotteiden käytön lisääminen kasvattaa puutuotteissa olevaa hiilivarastoa sekä vähentää ilmastolle haitallisempien materiaalien käyttöä. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | -1 | -1 |
| Joillan valituilla palonsuoja-aineilla saattaa olla negatiivinen vakutus luonnon monimuotoisuuteen. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 3 | 8 |
| Mikäli hankkeen tulosten perusteella kehitetään uusia tuotteita on niillä vaikutusta kasvihuonekaasujen vähenemiseen ympäristöystävällisemmän rakennusmateriaalin osalta. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 3 | 3 |
| Materiaali on kierrätettävissä (riipuen modifiointiaineesta). | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 4 | 5 |
| Puutuotteiden jalostaminen tuottaa aina osaltaan sivuvirtoja mitkä voidaan hyödyntää bioenergiaksi. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 5 | 5 |
| Alueen yritykset voivat tarjota uutta tuotettaan uusiin käyttökohteisiin ja edistää näin liiketoimintaa. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 0 | 0 |
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 0 |
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 0 |
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ympäristöosaaminen | 3 | 5 |
| Kestävämpien tuotteiden kehittäminen markkinoille lisää tuotteiden elinkaarta. | ||
Hankkeen tavoitteena oli kehittää puuviilutuotteiden palosuojauskäsittelyitä. Puu on erinomainen rakennusmateriaali sen lujuuden, keveyden ja ympäristösuorituskyvyn ansiosta, mutta valitettavasti se on myös palava materiaali. Tämän takia puuta ei voida käyttää kaikissa kohteissa tai se on suojattava, joko käsittelemällä se palosuoja-aineella tai peittämällä se muulla palamattomalla materiaalilla. Erityisesti viimeisessä tapauksessa osa puun hyvistä ominaisuuksista jää hyödyntämättä. Puun palo-ominaisuuksia voidaan muokata erilaisilla pintakäsittelyaineilla tai kyllästeillä. Tutkimushankkeessa testattiin lupaavien aineiden soveltuvuutta palonestoon puulle ja erityisesti sovelletaan viilupohjaisiin tuotteisiin.
Hanke toteutettiin Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulun (Xamk) ja Aalto-yliopiston yhteistyönä ja hankkeeseen osallistuivat myös vaneria ja lvl:ää valmistavat yritykset; Metsä Wood, Stora Enso Wood Products Oy ja UPM-Kymmene Wood Oy . Tutkimustoimenpiteet tehtiin viidessä työpaketissa:
1. Modifiointiprosessin optimointi pienillä koekappaleilla
2. Modifioitujen koekappaleiden analysointi 1 – tunkeuman, pinnan rakenteen ja liimausominaisuuksien testaus pienistä koekappaleista.
3. Modifioitujen koekappaleiden analysointi 2 – soluseinämien muutoksien, palonsuojauksen ja mekaanisten ominaisuuksien testaus pienistä koekappaleista.
4. Modifiointi suurilla viiluarkeilla – palosuojaukseen parhaiten soveltuvien menetelmien kokeilu viiluarkeille.
5. Vanerin valmistus modifioiduista viiluarkeista sekä levyn ominaisuuksien testaus – mekaaniset ominaisuudet, turpouma, käsittelyaineen huuhtouma, hometestaus sekä palo-ominaisuudet.
Hankkeessa tutkittiin käsittelyiden vaikutusta sekä viiluihin että laboratoriossa valmistettuihin vanerilevyjen ominaisuuksiin. Aineiden pysyvyyden ja palosuojaominaisuuksien lisäksi tutkittiin niiden vaikusta liimausprosessiin, joka on keskeinen tuotteiden loppukäyttö-ominaisuuksien kannalta. Kokeissa todettiin että tietyillä käsittelyillä on positiivinen vaikutus adheesioon, mikä on mielenkiintoinen tulos teollisten lopputuotteiden näkökulmasta. Jatkotutkimusta tarvitaan, mutta tätä voidaan pitää projektin tärkeimpänä uutena havaintona. Hankkeessa otettiin käyttöön useita tutkimusmenetelmiä tutkimuslaitosten puulaboratorioiden yhteistyönä, tämä vahvistaa jatkossa Etelä-Savossa tehtävää puututkimusta.